精度1 mmの距離センサー？

計測器を作っています。距離を1mmの精度で測定したい。範囲は2 cm〜15 cmです。近接センサーを見ましたが、これらのセンサーによって表示される読み取り値は安定していません。

プレート（炭素鋼）の厚さを測りたい。2つのセンサーは構造物に取り付けられます。センサーは、センサーから表面までの距離を教えてくれます。次に、プレートの厚さを計算します。

使用できる低コストのセンサーにはどのような種類がありますか？

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使用できる低コストのセンサーにはどのような種類がありますか？

ミリメートルレベルの精度を提供できるセンサーにはいくつかのタイプがあります。「低コスト」は非常に相対的な用語なので、特定の予算に基づいて買い物をする必要があります。

光センサー-

ここに含まれているのはあなたがリストしたタイプのものですが、それは「ええ、何かが私の前にあり、遠く離れている」ことを提供することを意味する非常に安価なセンサーです。ミリメートルレベルの精度を提供できるレーザーセンサーシステムもあります。

超音波センサー-

ほとんどの超音波センサーの精度は比較的低くなっています。25.4mmの範囲で。ただし、一部のハイエンドセンサーはサブミリメートルの精度を備えています。高精度のスタンドアロンユニットもあります。

渦電流センサー-

これらの測定は渦電流を誘発し、信じられないほどの精度を提供します。

機械的測定-

ダイアグラムによって暗示される場合がありますが、指定されていません。キャリパーは、厚さを測定するための明らかな選択肢です。半自動化アプローチでは、線形変位センサーを使用することもできます。

正確な要件に応じて、さまざまなソリューションが可能です。

連絡システム

これはおそらく最も明白なシステムであり、プレートによって偏向される1つまたは2つのレバーアームで構成されます。たわみを測定することにより、サイズを決定できます。これの主な欠点は、設定によっては問題となる可能性がある連絡先システムであることです。

ビデオシステム

簡単に実装できるもう1つの方法は、ビデオシステムです。サンプルの上にカメラをマウントし、通過するプレートをイメージングします。事前にカメラをキャリブレーションするか、プレートの下にラインスケールを取り付けて、サイズを決定できます。解像度はカメラとスケールの解像度に依存しますが、1 mmを達成するのは難しくないと思います。これはおそらく、連絡先システムが必要ない場合に行うことです。

レーザー距離計

これらは、低コストと見なすものに応じて可能になる場合があります。ほとんどのシステムは飛行時間に基づいており、解像度が1 mm以下に制限されています。さらに、私が見たほとんどの安価なシステムの最小範囲は少なくとも5 cmであり、大きすぎる可能性があります。

干渉計

また、可能性があります。ただし、単純なフリンジカウント法ではステップを測定するときに問題が生じるため、（無限でない限り）プレートの測定にはおそらく適していません。周波数スキャン方法は可能ですが、おそらく低コストには該当しません。サンプルの長さと必要なスループットによっては、測定速度も問題になる可能性があります。

センサーの読み取り値をコンピューターに取り込むかどうかについては、まだ述べていません。また、このタスクを実行する頻度と、1回の測定で許容されるセットアップ時間は明確ではありません。

（金属板が許容範囲内にあるかどうかの）品質検査を行う場合は、単純な画像処理または高度な画像処理を検討することをお勧めします。簡単な画像処理の場合は、正面から写真を撮り、金属板の一端から他端までの距離を測定するか、測定紙を金属板の後ろに置いて写真を撮るか観察して測定します。人間のオペレーターがいる場合、これはおそらく単純な方法です。もちろん、セットアップによっては、精度要件が満たされない場合があります。

近接センサーやその他のタイプのセンサーは、金属板の動きによって影響を受ける可能性があります。動かないことを確認してください。

（2つの表面が平行である）位置合わせの品質について確信がある場合は、プレートを片側に押して、通常のマイクロメーターまたは他の測定デバイスを使用できます。

[MaxBotix HRLV MaxSonar-EZ][1]ラインは、（私はEZ4で探しています）1ミリメートルの精度で非常に安定したアナログ出力を持っていると主張し、彼らの主張のためのいくつかのサポートテストのマニュアルを持っています。約40ドル/センサー。回路内のアナログの奇妙さを要因として排除するためにI2Cバージョンが欲しいのですが、これまでのところ、I2Cは1CMの精度しかありません。

RFD77402（Qwiic）は、赤外線VCSEL（垂直キャビティ面発光レーザー）モジュールを使用して、ターゲットから跳ね返るのにかかる時間を測定します。これにより、2メートルまでの低コストのミリメートル読み取りが可能になります。

SparkFunは約15米ドルでブレイクアウトボードを提供しています。

他の距離ソリューションを探していて、この質問に出くわしました。

私がうまく機能しているセンサーはSharp GP2Y0E02B（デジタルバージョン）（新しいバージョンはGP2Y0E03）です。Arduinoを使用してI2Cセンサーとして構成すると、サブミリメートルの解像度（0.156 mm-範囲は630 mm、12ビットの解像度）が得られます。

スペックを読んだときはほとんど信じられなかったので、センサーをテストターゲット付きのブリッジポートに置き、これを「グラウンドトゥルース」として使用しました。簡単なテストで50 mmまでは、誤差は0.2 mm未満でした。100 mmで出力すると、約0.4 mmのエラーが発生しました。